Gdy pojawiły się pierwsze reaktory nuklearne, wszyscy zdali sobie sprawę z tego, że jest to idealne źródło energii oraz bardzo dobre źródło napędu dla wielkich jednostek takich jak okręty wojenne i podwodne.
Niestety stworzenie takiej jednostki nie było proste. Pierwsze rozważania nad budową okrętu o napędzie atomowym rozpoczęto w USA już w pierwszych latach II wojny światowej. Brak doświadczenia i co najważniejsze koncepcji użycia tego typu napędu sprawił, że dopiero po II wojnie światowej zaczęto podchodzić do tego pomysłu konkretniej.
Uznano, że napęd nuklearny ma znaczącą przewagę nad tradycyjnym napędem głównie ze względu na znacznie rzadszą potrzebę uzupełniania paliwa (nuklearnego), co pozwalałoby na dłuższe przebywanie na morzu. W przypadku okrętów podwodnych było to jeszcze korzystniejsze, ponieważ okręt podwodny mógłby przebywać wówczas cały czas pod wodą. Brak silników diesla, potrzebujących powietrza do pracy, oraz akumulatorów, które trzeba ładować przy użyciu silnika były bardzo korzystne. Zwiększał się również zasięg, którego jedynym praktycznym ograniczeniem były zapasy na pokładzie okrętu.
Podobnie było z okrętami nawodnymi. W tym przypadku oprócz zasięgu istotna była moc siłowni opartej o reaktory nuklearne, która mogła być również mniejsza niż tradycyjna siłownia.
Niestety koszty budowy okrętowych reaktorów były i są tak duże, że po prostu nie opłaca się ich montować. Wyjątkiem są duże okręty wojenne i okręty podwodne, ale tu również zastosowanie tego typu napędu jest ograniczone. Największymi użytkownikami okrętów o napędzie nuklearnym są USA i Rosja. W dalszej kolejności wymienić należy Wielką Brytanię i Francję, z których tylko ci ostatni używają nawodnego okrętu o napędzie nuklearnym – lotniskowca Charles de Gaulle. Również Chiny są posiadaczem kilku okrętów podwodnych o napędzie nuklearnym. Listę zamykają Indie, które wypożyczyły kilka jednostek tego typu od Rosji.
Lista cywilnych jednostek jest znacznie krótsza. W praktyce poza Rosją a dawniej ZSRR, napęd nuklearny nie był zbyt popularny. Jedynymi użytkownikami statków o napędzie nuklearnym były USA – 1 statek – NS Savannah (którego opiszę w dalszej części artykułu), Niemcy – również jeden statek – NS Otto Hahn oraz Japonia również z jedną jednostką – NS Mutsu. Do dzisiaj żadna z tych jednostek nie jest już użytkowana. Jedynie Rosja wykorzystuje nuklearne lodołamacze, jeden statek transportowy (Sevmorput) oraz jeden okręt komunikacyjny SW-33 Ural, który jest jednak w tak złym stanie, że ciężko mówić o jednostce pływającej.
Przejdźmy więc do konkretów. Na początek okręty podwodne, będące pierwszymi okrętami o napędzie nuklearnym.
USS Nautilus
Pierwszym okręt o napędzie nuklearnym był okręt podwodny USS Nautilus. Prace nad nim rozpoczęto w lipcu 1951 roku. Nazwę okrętu wybrano w grudniu tego samego roku. Jego budowę rozpoczęto 14 czerwca 1952 roku w stoczni Electric Boat w Groton. Równolegle rozpoczęto budowę drugiego okrętu podwodnego o napędzie nuklearnym, noszącego nazwę USS Seawolf. Zwodowano go rok po Nautilusie, w związku z czym tym razem go nie opiszę. USS Nautilus został natomiast zwodowany 21 stycznia 1954 roku.
Podczas projektowania okrętu wykorzystano plany niemieckich okrętów podwodnych z końca wojny, ponieważ ich konstrukcja była nie tylko bardzo nowoczesna, ale również na tyle przestronna, że po niewielkich poprawkach możliwe było łatwe zabudowanie reaktora. Również kształt kadłuba był znacznie bardziej opływowy, dzięki czemu okręt mógł osiągać większe prędkości i generował mniejsze szumy.
Okręt miał 97,5 metra długości i wyporność 3533 ton (nawodna) oraz 4092 ton (podwodna). Wyposażony był w jeden reaktor jądrowy o mocy 15 000 KM, napędzający dwie śruby i rozpędzający okręt do prędkości 22 węzłów na powierzchni i 25 węzłów pod wodą.
Uzbrojenie okrętu było dosyć typowe i składało się z 6 wyrzutni torped kalibru 533 mm na dziobie. Okręt nie miał już żadnego dodatkowego uzbrojenia, tak charakterystycznego dla starszych okrętów podwodnych.
Załogę stanowiło ponad 100 marynarzy. Jedną z nowości na okręcie było przeznaczanie stosownej ilości miejsca na koje, dzięki czemu każdy z marynarzy miał swoją własną koję. Większość starszych okrętów miała na tyle ograniczoną ilość miejsca w środku, że marynarze współdzielili miejsca do spania. Nie tylko obniżało to komfort pracy załogi, ale również wpływało negatywnie na morale, ponieważ podczas dłuższych misji marynarze po prostu męczyli się brakiem nawet małego kawałka miejsca dla siebie.
Jednostka weszła do służby 30 września 1954 roku. Po kilkumiesięcznych próbach portowych, 30 grudnia 1954 roku uruchomiono w pełni siłownię i reaktor, a 17 stycznia 1955 roku okręt wyszedł w swój pierwszy rejs. Podczas pierwszego rejsu dowódcą okrętu był kmdr Eugene P. Wilkinson. Nadał on słynny rozkaz „Underway on nuclear power”. Tym samym rozpoczęła się era atomowych okrętów podwodnych.
Już podczas pierwszych rejsów okręt zaczął bić rekordy prędkości i długości zanurzenia. Uwidoczniła się jednak jedna wada okrętu. Dosyć nietypowa i nie związana z wydawać by się mogło najbardziej kłopotliwym elementem okrętu jakim był reaktor. Konstrukcja okrętu była niedopracowana i przy prędkościach powyżej 8 węzłów okręt generował wibracje, które były stanowczo za głośne, a według niektórych źródeł nawet groźne dla konstrukcji okrętu. Mimo modyfikacji, nie udało się ich w pełni wyeliminować, a co za tym idzie, okręt był bezużyteczny z militarnego punktu widzenia. Pozostawał więc jedynie jednostką naukową.
Bardzo ważnym momentem w historii okrętu był rejs pod biegunem północnym. Misja rozpoczęła się 9 czerwca 1958 roku, a 1 sierpnia okręt zanurzył się by przepłynąć pod biegunem jako pierwszy w historii okręt podwodny. Po 3 dniach, 3 sierpnia okręt wynurzył się.
W kolejnych latach okręt przeszedł kilka remontów i modernizacji, cały czas służąc jako jednostka testowa. 26 maja 1979 roku okręt odbył swój ostatni rejs w zanurzeniu. 3 marca 1980 roku USS Nautilus został wycofany z eksploatacji. Dwa lata później, 20 maja 1982 roku okręt uznano za zabytek i zdecydowano się na przekształcenie go w muzeum. Stało się to 11 kwietnia 1985 roku. Okręt do dnia dzisiejszego znajduje się w New London, gdzie można go zwiedzić.